Infrafűtés - mi is az?
Infrafűtés fogalma
Kezdjük az elején! Melyek is a hőátadás típusai?
A hőátadásnak 3 féle módja van.
Hővezetés: közvetlen hőátadás két fizikai test között
Konvekció: itt az átadás nem közvetlenül, hanem gázok (levegő) vagy folyadék mozgásával, áramlásával történik. A konvekciós hő a felülettől is függ: ha növekszik a gázzal érintkező felület, akkor a hőátadás sebessége is növekszik. Ezért van az, hogy a norvég rendszerű fűtőpanelek fűtőbetétje is rengeteg bordával rendelkezik.
A folyamat közben a levegő felmelegedésekor annak sűrűsége csökken, feláramlik és helyébe a nagyobb sűrűségű hideg levegő lép. Így alakul ki a konvekciós hőáramlás.
Sugárzás: a hőátadás közben a két test nem érintkezik. A hőenergia átadása elektromágneses sugarak által történik, melyeket a tárgyak termelnek hőmérsékletük miatt. Minél magasabb a tárgy hőmérséklete (a két tárgy közötti hőmérséklet különbség), annál nagyobb a hőkibocsátás. A hőátadás pedig akkor történik meg, ha a kibocsátott sugárzás egy másik testbe ütközik.
Az infravörös sugárzás, mint elektromágneses hullám tehát nem igényel hőátadó közeget!
Az infravörös sugárzás hullámhossza 0,78 és 1000 μm (1 mm) között mozog. Minél rövidebb a hullámhossz, annál több hőenergiát tartalmaz. Minden infravörös sugárzás visszatükröződik, elnyelődik vagy továbbadódik. Nevét onnan kapta, hogy az elektromágneses hullámok sorában ez a tartomány a látható fény (vörös) alatt kezdődik. Az emberi szem ezeket a hullámokat már nem képes érzékelni, a bőrünk viszont meleg érzetként fogja fel.
Az infravörös sugárzást tehát elsősorban hőhatásként érzékeljük, így az infravörös sugárzást gyakorlatilag hősugárzásként azonosítjuk.
Minden tárgy infravörös sugárzást (hőenergiát) bocsát ki, amelynek hőmérséklete meghaladja az abszolút 0 fokot. Amikor pedig egyik tárgy melegebb, mint a másik, az infravörös hőenergia a melegebb tárgy felől a hidegebb felé áramlik.
Infravörös sugárzás tartományai:
közeli infraförös sugárzás (NIR, IR-A): 0.78 – 1,4 μm
rövid hullámhosszú sugárzás (SWIR, IR-B): 1,4 – 3 μm
közepes hullámhosszú sugárzás (MWIR, IR-C): 3 – 8 μm
hosszú hullámhosszú infravörös sugárzás (LWIR): 8 – 15 μm
távoli infravörös sugárzás (FIR): 15 – 1000 μm
Az infrafűtő berendezések, infrapanelek leginkább a 7-10 μm közötti hullámhosszon működnek.
Az infravörös hősugárzást kibocsátó fűtéseknél a hősugárzás a levegőt nem, csak közvetlenül a tárgyakat, embereket melegíti fel.
A tárgyakra (falak, bútorok, padló) és emberekre eső hősugárzás kb. 15%-a visszaverődik, a maradék 85%-ot elnyelik. Az így felmelegedett tárgyak adják tovább a hőt a környezetnek, felmelegítve a levegőt is. Tehát az infrafűtés környezetében lévő tárgyak hőmérséklete sosem lesz 1-2 foknál melegebb, mint a levegőé, mert azonnal továbbadják a hőenergiát. Az infravörös hősugarak hatását akkor érezhetjük, ha például tűz mellett, cserépkályhás fűtésnél arcunkon, kezünkön érezzük, hogy honnan jön a meleg. Vagy amikor napsütéses időben az árnyékból kiállunk a napsütésbe.